針孔鼓泡氣-液-固小型流化床流動特性研究.pdf

1、氣-液-固三相流化床是一種重要的化工設(shè)備，廣泛應用于重化工業(yè)中，隨著20世紀90年代微（小）化工概念的提出，氣-液-固三相小型流化床必將展示出廣闊的應用前景。本文自行設(shè)計制造了3-10mm床徑氣-液-固三相小型流化床，對其一些基本流動特性，包括：最小流化速度、流型和單氣泡特性等進行了實驗研究和分析。本文的主要結(jié)果如下：
　?。?）采用高速攝像法和微壓差技術(shù)，結(jié)合Hurst指數(shù)分析，獲得了最小流化速度的規(guī)律。結(jié)果表明，在3-5mm床

2、徑三相小型流化床內(nèi)，由于復雜的氣泡運動，沒有獲得最小流化液速；而對8-10mm床徑三相小型流化床，在表觀氣速較低時，最小流化液速可通過分析壓降和Hurst指數(shù)隨表觀液速的變化規(guī)律，由固定床和流化床間的轉(zhuǎn)折點得到。在表觀氣速較高時，這一轉(zhuǎn)折點消失，無法獲得最小流化液速。氣泡行為和壁面效應對最小流化液速起到重要作用。建立了預測最小流化液速的關(guān)聯(lián)式。
　?。?）在3mm床徑三相小型流化床內(nèi)，發(fā)現(xiàn)存在四種流型：半流化、彈狀流、分散氣泡流和

3、液體輸送流，各種流型間的轉(zhuǎn)變基于壓降特性進行判斷，并結(jié)合可視化方法加以佐證。研究了固體顆粒和液體性質(zhì)以及氣體的孔口尺寸對于流型轉(zhuǎn)變的影響，提出了預測流型轉(zhuǎn)變邊界的關(guān)聯(lián)式。
　?。?）表面張力、浮力和混合物慣性力決定了單氣泡的尺寸。在固含率大于0.3時，較強的壁面效應降低了混合物慣性力，使氣泡尺寸減??；低于此固含率，混合物慣性力的作用不再顯著。此外，氣相的可壓縮性會引起氣泡尺寸的變化；在較小顆粒尺寸(dp＜300μm)的三相小型流化